一種用于向鋼水中加入稀土的添加桶及其方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及的是鋼鐵冶金技術領域，尤其涉及的是一種用于向鋼水中加入稀土的 添加桶及其方法。
【背景技術】
[0002] 鋼錠的質量對軋制有著十分重要的影響，特別是夾雜物性質狀態，晶粒等級分布， 加工韌性，熱敏感性等性能。稀土在鋼中的應用在50年代初美國Carpenter公司便進行 過以稀土處理高合金不銹鋼的嘗試，隨著稀土在鋼中有效應用，很多廠家都進行了相關的 研宄和嘗試。目前，冶煉不銹鋼鋼錠可通過電弧爐一氬氧脫碳精煉爐一鋼包精煉爐一連鑄 /模鑄的工藝流程完成，特別是大錠型和一些特殊鋼種，在軋制過程中加工性能差，出現裂 紋，分層，甚至斷裂，導致軋廢率較高，鋼錠成材率低，嚴重制約了公司的產品開發，增加制 造成本。通過生產實踐，用特定的方式向鋼水中添加一定量的稀土，使鋼水合金化，可以達 到改善鋼錠加工性能的目的。
[0003] 稀土在鋼中的作用主要表現幾個方面：
[0004] 1)在低硫鋼中稀土有硫化物形態控制作用，可進一步提高低硫鋼抗氫致裂紋的 能力和沖擊韌性；
[0005] 2)稀土可凈化鋼液和變質非金屬夾雜物，改善鑄鋼組織、細化等軸晶區，減少柱狀 晶區的枝晶臂間距，減輕鋼的偏析；
[0006] 3)稀土能改善鑄鋼的工藝性能，提高了鑄鋼的流動性和抗裂性，降低鑄鋼的熱裂 敏感性。
[0007] 稀土加入工藝不同，直接影響了稀土的回收率，稀土回收率決定著稀土在鋼中的 殘留，而稀土殘留量對稀土鋼的性能起著決定性的因素。目前，稀土加入工藝主要包括三 種：結晶器喂稀土絲工藝、中間包喂稀土絲工藝、以及鋼包喂稀土復合包芯線工藝，其中：
[0008] A、結晶器喂稀土絲工藝：是用喂絲機將包覆鐵皮的稀土絲喂入結晶器內，其優點 是稀土收得率高，稀土加入量較高，不發生水口結瘤，缺點是稀土殘留量多，絕大部分反應 生成物殘留在鋼中，易造成鋼質污染，且鋼坯橫斷面上RE分布不均，多流連鑄時，操作復 雜，需要多臺喂絲機同時工作時，場地受到限制，也影響操作，增加了設備和人力；
[0009] B、中間包喂稀土絲工藝：是用喂絲機將包覆鐵皮的稀土絲喂入中間包T型口，鋼 水從中間包T型口留到結晶器中，其優點是操作簡單方便，稀土的收得率高，稀土在鋼液中 分布均勻，缺點是需要增加喂絲機等設備和操作人員，有水口結瘤和稀土加入量偏少的問 題；
[0010] C、鋼包喂稀土復合包芯線工藝，是利用喂絲機將直徑13mm的稀土包芯線用鐵皮 將硅鈣粉和稀土絲包覆喂入鋼包內，優點為操作簡單，稀土在鋼液中分布均勻，缺點是增加 了設備和操作人員，稀土的收得率低，有水口結瘤和稀土加入量偏少的問題。
【發明內容】
[0011] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種用于向鋼水中加入稀土的添 加桶及其方法，以提供一種成本低、稀土回收率高的新的稀土添加工藝。
[0012] 本發明是通過以下技術方案實現的：
[0013] -種用于向鋼水中加入稀土的添加桶，包括鋼桶1，以及焊接在該鋼桶1桶壁上的 鋼筋手柄2,在所述鋼桶1桶壁上還設有若干30cmX 5cm的豎向長條形縫隙3。
[0014] 所述鋼桶1桶壁上的豎向長條形縫隙3的個數為2~4條。
[0015] 所述鋼桶1的直徑為15~20cm，壁厚為1. 5~2. 5mm。
[0016] 所述鋼筋手柄2長度為4~5m。
[0017] -種利用上述添加桶向鋼水中加入稀土的方法，所述鋼水為經AOE爐冶煉后的出 爐鋼水，包括以下步驟：
[0018] (1)將稀土表面打磨后，裝入所述添加桶中，桶口用鋼板焊封；
[0019] (2)將鋼水放入鋼包中，再將鋼包吊至加沙平臺上，然后從加沙平臺的添加孔處將 添加桶迅速插入鋼包底部，并停留20~30秒，同時，向鋼包中吹壓氬氣，促使稀土在鋼水中 分布均勾，此時，添加桶和桶中的稀土融化在鋼水中，最后移出鋼筋手柄2 ;整個過程中，全 程保護鋼水中的全氧含量小于lOOppm，硫磺質量百分數小于0. 010%。
[0020] 所述稀土為工業提純后的塊狀稀土，其鈰含量的質量百分比大于65%。
[0021] 所述添加桶在使用前用爐渣涮洗若干次。
[0022] 所述吹壓氬氣的壓力調節閥控制在中、低位水平，優選控制在0.05~0.1 MPa的范 圍內，以防止鋼水裸露。
[0023] 本發明相比現有技術具有以下優點：本發明提供了一種向鋼水中加入稀土的方 法，該方法與現有技術相比無需增加投資，所用材料價格低廉；同時，該方法無水口結瘤的 問題，稀土加入量大，收得率高，減少了稀土消耗，降低了制造成本。
【附圖說明】
[0024] 圖1為添加桶結構示意圖；
[0025] 圖2為稀土收得率曲線圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施 例。
[0027] 實施例1
[0028] 本實施例提供了一種向鋼水中加入稀土的方法，所述鋼水為經AOE爐冶煉后的出 爐鋼水，包括以下步驟：
[0029] (1)選取15個氬氧脫碳精煉爐（AOD)試驗爐，分別為試驗爐01~15,測定出爐鋼 水中的全氧含量和硫磺含量，其中，鋼水的全氧含量小于lOOppm，脫氧良好，硫磺質量百分 數小于0. 010%，出鋼溫度為1640°C，加入稀土的量為25kg ;
[0030] (2)制作若干個添加桶：所述添加桶具有如圖1所示的結構，包括直徑為15~ 20cm的鋼桶1，以及焊接在該鋼桶1桶壁上的鋼筋手柄2,所述鋼管壁厚1. 5~2. 5mm，所述 鋼筋手柄2長度為4~5m ;所述鋼桶1桶壁上割有30cmX 5cm的豎向長條形縫隙2~4條， 使用前將添加桶用電爐爐渣涮洗2次；
[0031] (3)使用的稀土為工業提純后的稀土，塊狀，鈰含量的質量百分比均為65%，使用 前先用砂紙對稀土表面進行打磨，去除氧化物雜質，再將磨好的稀土裝入添加桶中，桶口用 鋼板蓋上，并點焊封閉；
[0032] (4)將AOD冶煉后的出爐鋼水放入鋼包中，再將鋼包吊至加沙平臺上，然后手持鋼 筋手柄2,從加沙平臺的添加孔處將添加桶迅速插入鋼包底部，并停留20~30秒，同時， 向鋼包中吹壓氬氣，促使稀土在鋼水中分布均勻，此時，添加桶和桶中的稀土都融化在鋼水 中，最后移出鋼筋手柄2,其中，吹壓氣氣的壓力應控制在中、低位，以防止鋼水裸露，本實施 例中氬氣壓力控制在〇· IMp ;
[0033] (5)計算成品鋼中的鈰含量和收得率，成品鋼中鈰含量由光譜通道打出，稀土收得 率計算方法為：（成品鋼水質量X成品鋼中鈰含量）八稀土加入量乂稀土鈰品味），獲得 如下表1和附圖2所示的結果：
[0034] 表1 :各實驗爐次稀土加入情況及其收得率結果統計表（按重量計）
[0035]
【主權項】
1. 一種用于向鋼水中加入稀土的添加桶，其特征在于，包括鋼桶（I)，以及焊接在該鋼 桶（1)桶壁上的鋼筋手柄（2)，在所述鋼桶（1)桶壁上還設有若干30cmX 5cm的豎向長條形 縫隙（3)。
2. 根據權利要求1所述的一種用于向鋼水中加入稀土的添加桶，其特征在于，所述鋼 桶（1)桶壁上的豎向長條形縫隙（3)的個數為2~4條。
3. 根據權利要求1所述的一種用于向鋼水中加入稀土的添加桶，其特征在于，所述鋼 桶（1)的直徑為15~20cm，壁厚為1. 5~2. 5謹。
4. 根據權利要求1所述的一種用于向鋼水中加入稀土的添加桶，其特征在于，所述鋼 筋手柄⑵長度為4~5m。
5. -種利用如權利要求1~4任一所述的添加桶向鋼水中加入稀土的方法，其特征在 于，所述鋼水為經氬氧脫碳精煉爐AOD冶煉后的出爐鋼水，包括以下步驟： (1) 將稀土表面打磨后，裝入所述添加桶中，桶口用鋼板焊封； (2) 將鋼水放入鋼包中，再將鋼包吊至加沙平臺上，然后從加沙平臺的添加孔處將添加 桶迅速插入鋼包底部，并停留20~30秒，同時，向鋼包中吹壓氬氣，最后移出鋼筋手柄（2); 整個過程中，全程保護鋼水中的全氧含量小于lOOppm，硫磺質量百分數小于0. 010%。
6. 根據權利要求5所述的利用添加桶向鋼水中加入稀土的方法，其特征在于，所述稀 土為工業提純后的塊狀稀土，其鈰含量的質量百分比大于65%。
7. 根據權利要求5所述的利用添加桶向鋼水中加入稀土的方法，其特征在于，所述添 加桶在使用前用電爐爐渣涮洗若干次。
8. 根據權利要求5所述的利用添加桶向鋼水中加入稀土的方法，其特征在于，所述吹 壓氬氣的壓力調節閥控制在〇? 05~0? IMPa。
【專利摘要】本發明公開了一種用于向鋼水中加入稀土的添加桶及其方法，所述鋼水為經氬氧脫碳精煉爐冶煉后的出爐鋼水，所述添加桶包括鋼桶(1)，以及焊接在該鋼桶(1)桶壁上的鋼筋手柄(2)，在所述鋼桶(1)桶壁上還設有若干豎向長條形縫隙(3)，該添加桶可用于向鋼水中加入稀土，其步驟包括：先將稀土表面打磨后，裝入所述添加桶中，然后，將添加桶插入鋼包底部，同時向鋼包中吹壓氬氣，整個過程中，全程保護鋼水中的全氧含量小于100ppm，硫磺質量百分數小于0.010％；與現有技術相比，本發明所述方法無需增加投資，所用材料價格低廉；同時，無水口結瘤的問題，稀土加入量大，收得率高，減少了稀土消耗，降低了制造成本。
【IPC分類】C21C7-00
【公開號】CN104805251
【申請號】CN201510252958
【發明人】林立洲, 舒美良, 徐濤, 王中宏
【申請人】安徽富凱不銹鋼有限責任公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月18日